تحليل واختيار تقنيات علاج المركبات العضوية المتطايرة لخزانات تخزين النفط

المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) لا تسبب فقط الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي وتلوث PM2.5 ، ولكن أيضًا تتفاعل مع أكاسيد النيتروجين ، وأكاسيد الكبريت ، وما إلى ذلك لتشكيل التلوث الثانوي. تنقسم تقنيات علاج المركبات العضوية المتطايرة إلى التحكم في المصدر ، والتحكم في العملية والعلاج نهاية النشر. التحكم في المصدر هو اتخاذ تدابير لتثبيط تبطين الوسيلة وتقليل كمية المركبات العضوية المتولدة ؛ التحكم في العملية هو تقليل نقاط تسرب المركبات العضوية المتطايرة من خلال تقنية الكشف عن التسرب وإصلاحها ؛

العلاج النهائي هو تحقيق الانبعاثات القياسية من خلال العلاج المغلقة لمرافق استرداد المركز المركزي العضوي والعلاج.
في السنوات الأخيرة ، مع التشديد التدريجي لسياسات حماية البيئة الوطنية ، تم تقديم متطلبات أعلى لعلاج المركبات العضوية المتطايرة في مستودعات تخزين النفط.

المركبات العضوية المتطايرة في مستودعات تخزين النفط تأتي بشكل أساسي من التنفس الكبير والصغيرة لخزانات التخزين وعمليات تحميل الزيت وتفريغها. في ظل فرضية تلبية متطلبات المواصفات ، يمكن استخدام تدابير مثل اللوحات العائمة السائلة الكاملة ، والأختام عالية الكفاءة ، وصمامات التنفس المنخفضة للتنفس للتنفس الكبير والصغيرة لخزانات التخزين لتقليل انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة في خزانات التخزين . ومع ذلك ، لا يمكن استرداد أو علاج المركبات العضوية المتطايرة أثناء عملية تحميل الزيت وتفريغها إلا من خلال المعالجة نهاية الأنابيب لتلبية متطلبات مؤشرات الانبعاثات. من خلال البحث عن تكنولوجيا المعالجة الطرفية ، هناك العديد من طرق العمليات لتكنولوجيا استرداد النفط والغاز ، وتكنولوجيا معالجة النفط والغاز ، بالإضافة إلى خصائص ظروف انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة في مستودعات تخزين الزيت ، وتكنولوجيا نتروجين النيتروجين السائل وتكثيف التكثيف الميكانيكي + الامتزاز يتم اختيارها كعمليات معالجة المركبات العضوية المتطايرة لمستودعات تخزين النفط. تتم مقارنة آثار علاج المركبات العضوية المتطايرة في الممارسة العملية ، ويتم التحقق من جدوى التكنولوجيا.

تشمل تقنيات استعادة النفط والغاز الشائعة التكثيف ، والامتصاص ، والامتصاص ، وفصل الغشاء ، وما إلى ذلك. تعتمد خصائصها المشتركة على طرق مادية لفصل المركبات العضوية المتطايرة عن الهواء لتحقيق الغرض من تقليل تركيز المركبات العضوية المتطايرة في الهواء.
المبدأ الأساسي لطريقة التكثيف هو تقليل درجة حرارة الزيت والغاز إلى أقل من درجة حرارة نقطة الندى ، بحيث يصل ضغط البخار لبعض الهيدروكربونات في الزيت والغاز في درجات حرارة مختلفة مكونات في تكنولوجيا استرداد الزيت والغاز السائل. وفقًا للمبادئ المختلفة للتكثيف ، يتم تقسيمه إلى تكثيف ميكانيكي وتبريد عميق للنيتروجين السائل ، وهو مناسب لاستعادة المركبات العضوية المتطايرة ذات التركيز العالي و One-component مع قيمة الاسترداد. يتمثل المبدأ الأساسي لطريقة الامتزاز في فصل النفط والغاز عن الهواء استنادًا إلى قوى الامتزاز المختلفة للامتصاص على الهيدروكربونات والهواء ، وهو مناسب لاستعادة المركبات العضوية المتوسطة والمنخفضة التركيز. المبدأ الأساسي لطريقة الامتصاص هو حل الهيدروكربونات في سائل الامتصاص وفقًا لمختلف القابلية للذوبان للمكونات المختلفة في الزيت والغاز في الامتصاص لتحقيق الفصل من الهواء. يمكن امتصاص الهيدروكربونات الموجودة في الزيت والغاز بواسطة البنزين الخفيف ، والبنزين منخفضة الحرارة ، والكيروسين ، والديزل الخفيف ، ومحلول الجليكول البارد الإثيلين والمذيبات العضوية الخاصة. يعتمد المبدأ الأساسي لطريقة فصل الغشاء على مبدأ الذوبان والانتشار. نظرًا لأن الغشاء لديه نفاذية انتقائية للنفط والغاز ، فإن معدل تغلغل كل مكون عند المرور عبر الغشاء يختلف. يتخلل مكون الهيدروكربون إلى جانب الفراغ ، ويتم الاحتفاظ بالهواء بواسطة الغشاء على جانب الضغط. خصائص تقنيات استرداد النفط والغاز أعلاه هي كما يلي:

1) في طريقة التكثيف ، يستخدم التكثيف الميكانيكي ضاغطًا لتبريد المبرد ، والذي يمكن أن يتكثف عادةً إلى درجة {1}}. يستخدم التبريد العميق للنيتروجين السائل تبخير النيتروجين السائل لتبريد الزيت والغاز مباشرة ، والذي يمكن أن يتكثف عادةً إلى درجة {2}}. بسبب التكوين المختلفة لمكونات الهيدروكربون في النفط والغاز ، عادة ما يتم تعيين ثلاث مراحل من التكثيف. مرحلة التبريد المسبق (2-5) هي تكثيف الماء والمكونات الثقيلة في الزيت والغاز ، مرحلة التبريد الضحلة (-50 درجة إلى -30) هي تكثيف مكونات الضوء مثل C4 و C5 في الزيت والغاز ، ومرحلة التبريد العميقة (أسفل -80) هي تكثيف المكونات الضوئية مثل C3 في الزيت والغاز. وفقًا لضغوط البخار المشبع المختلفة ، كلما انخفضت درجة الحرارة ، كلما زادت كفاءة استرداد الزيت والغاز ، ولكن محدودة بتأثير التبريد ، يمكن أن تحقق تقنية التبريد العميقة النيتروجين السائل -110 ، وهو بالفعل حل مثالي نسبيًا في التكنولوجيا التقليدية الحالية. لأن طريقة التكثيف لديها مشكلة التثبيت الثانوي لمكونات الهيدروكربون بعد التكثيف ، يجب معالجة المكونات بعد التكثيف.

2) تتمثل طريقة الامتزاز في امتصاصات المركز المركبات العضوية المتطايرة من خلال الممتزات ، ولكن سوف تصل المادة الماصة إلى التشبع بعد استخدامها إلى حد ما ، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في تأثير الامتزاز للامتصاص. من أجل تجديد المعالجة الممتازة ، يلزم علاج الامتصاص ، لكن مكونات الهيدروكربونات الممتازة ستعيد إدخال نظام الامتزاز ولا يمكن إزالته بالكامل. في هذا الوقت ، من الضروري التعاون مع طريقة الامتصاص للعلاج ، بحيث يمر الزيت والغازات عالية التركيز التي تم تحليلها عن طريق الفراغ عبر برج الامتصاص. بعد التلامس مع المضاد ، يتم امتصاص الزيت والغاز عالي التركيز من قبل سائل الامتصاص ، ومكونات الغاز التي لا تمتص إدخال نظام غاز العادم للامتصاص ، وتجنب تغلغل الممتزات بسبب الامتزاز الدوري ، مما يجعلها الجهة الممتدة امتصاص غير فعال.

3) تنقسم طريقة الامتصاص إلى درجة حرارة طبيعية وامتصاص الضغط الطبيعي ودرجة الحرارة الطبيعية وامتصاص الضغط المنخفض وفقًا للعمليات المختلفة. وفقًا لمبدأ مثل الذوبان مثل ، يمكن امتصاص الهيدروكربونات في الزيت والغاز بواسطة البنزين المكون للضوء والبنزين منخفض الحرارة والكيروسين وزيت الديزل الخفيف ومحلول الجليكول البارد والمحلول العضوية الخاصة. هذه المزايا هي عملية بسيطة ، وتكلفة استثمار منخفضة وانخفاض مخاطر السلامة ، ولكن هناك أيضًا عيوب في انخفاض كفاءة الاسترداد ، لذلك من الضروري في كثير من الأحيان استخدام عمليات أخرى للعلاج. بالنسبة لمستودعات تخزين النفط ، يصبح مصدر وعلاج الامتصاصات قضية رئيسية تقيد التطبيق طويل الأجل لهذه التكنولوجيا.

4) الخصائص الكيميائية وهيكل الغشاء في طريقة فصل الغشاء لها تأثير حاسم على أداء الفصل. يجب أن يكون لمواد فصل الغشاء نفاذية عالية ، وقوة ميكانيكية عالية ، واستقرار كيميائي ، وأداء معالجة جيد لتشكيل الأفلام. مفتاح تطبيق فصل الغشاء هو خدمة الغشاء. شروط استخدام الغشاء قاسية نسبيا. ستعمل الشوائب في الغاز على منع الغشاء ، مما ينتج عنه حياة غشاء مختصرة.

تستخدم تكنولوجيا معالجة النفط والغاز عادة طريقة الاحتراق (المعروفة أيضًا باسم طريقة الأكسدة الحرارية) ، وهي طريقة لمعالجة الزيت والغاز باستخدام الطبيعة القابلة للاشتعال من المركبات العضوية المتطايرة. يتم تحلل المركبات العضوية المتطايرة لتوليد ثاني أكسيد الكربون و H2O بعد الاحتراق. وفقًا لعمليات الاحتراق المختلفة ، يتم تقسيمها إلى الاحتراق المباشر (إلى) ، والاحتراق التجديدي (RTO) والاحتراق الحفاز (CO). الميزة الشائعة هي أنها تستند إلى طرق كيميائية. تتفاعل المركبات العضوية المتطايرة في ظل ظروف درجة الحرارة العالية لتوليد ثاني أكسيد الكربون و H2O ، وتحقيق الغرض من تقليل تركيز المركبات العضوية المتطايرة في الهواء.

يتمثل الاحتراق المباشر في رش الغازات والهواء والوقود المساعد مباشرة في الفرن دون جهاز استرداد الحرارة. تبلغ درجة حرارة الاحتراق حوالي 1100 درجة ، وهي مناسبة لعلاج تركيز عالي التركيز وقيمة عالية القيمة المركزية. يمتص احتراق التخزين الحراري ويخزن الحرارة من الغاز المعالج من خلال خزانة تخزين حرارية أو سرير خامل في المواد الخاملة ، ويطلق الحرارة إلى غاز العادم منخفض الحرارة عند المدخل. يتم تسخين غاز العادم المركبات العضوية المتطايرة إلى 760 ~ 870 درجة ، ويتم حرق المركبات العضوية المتطايرة وتحللها ؛ يمر الغاز المتولد عالية الحرارة عبر جسم التخزين الحراري الخزفي لزيادة درجة حرارته وتراكم الطاقة ، والذي يتم استخدامه لتسخين غاز عادم VOC اللاحق ، مما يقلل من استهلاك الطاقة لتسخين غازات العادم. درجة حرارة الاحتراق 760 ~ 870 درجة ، وهو مناسب لعلاج غاز عادم VOC المتوسط ​​والمنخفض. الاحتراق الحفاز هو رد فعل تحفيزي طور غاز. يتم استخدام المحفز لتقليل طاقة تنشيط التفاعل وتقليل درجة حرارة التفاعل بشكل كبير. في مرحلة الامتزاز ، يتم امتصاص جزيئات المركبات العضوية المتطايرة على سطح المحفز للإثراء ، وبالتالي زيادة تركيز المواد المتفاعلة ؛ في مرحلة الأكسدة ، يقلل المحفز طاقة تنشيط التفاعل ويزيد من معدل التفاعل. درجة حرارة الاحتراق حوالي 300-500 ، وهي مناسبة لعلاج غاز نفايات VOC منخفض التركيز.